این تحقیق شامل دو بخش می¬باشد: بخش اول: خواص الکترونی و هندسی و پایداری ساختاری هتروفولرن¬های (six)20-mym ((m=1,2,5,10,20 که y=n,p,as و x=h,f با روش و مجموعه پایه¬ی dft-b3lyp/631-g(d) بررسی شده¬اند. بر اساس نتایج بدست آمده، انرژی پیوندی محاسبه شده برای هتروفولرن¬های si15f15n5(b) و si10h10n10(c) نشان می¬دهد که از همه¬ی هتروفولرن¬های دیگر پایدارترند. گونه¬ی کاملاً اکسید شده¬ی p20o20 بالاترین انرژی یونیزاسیون و الکترون-خواهی را دارد. بخش دوم: تغییر خواص ساختاری و الکترونی و پایداری نانوکریستال si18h12 طی دوپه¬ی اتم¬های سیلیکون و ژرمانیم داخل این ساختار مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین اتم¬های هیدروژن این ساختارها با گروه¬های استخلافی دیگر از قبیل f,cl,br,cooh,nh2,oh جایگزین شده و اثر این جایگزینی بر خواص مورد بررسی، مورد مطالعه ¬قرار گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده، نانوکریستال¬های دوپه شده بدون داشتن پیوند¬های چندگانه، رفتار شبه آروماتیکی نشان می¬دهند که سبب پایداری آنها نسبت به ساختارهای دوپه نشده ی متناظرشان شده است.